一、简述 在水处理系统过程中,尤其是生活饮用水、工业给水和工业废水深度处理及中水回用系统中,混凝反应+重力沉淀+石英砂过滤、生物曝气滤池是目前较为常见的组合处理工艺。该工艺设备占地较大、操作复杂、投资也相对较高。 我公司吸收、消化国外技术,研发的连续流生物砂过滤器是一种比较简洁、管理方便的过滤技术。相对于传统的压力过滤罐、无阀滤池、生物曝气滤池等有很大的突破。它集混凝、澄清、生物膜、过滤等技术于一体,设备(池体)内部无任何活动、易损部件,充分保证了系统的正常运行和稳定性。 当设备应用于生活饮用水、工业给水时,需处理的原水可连续不间断通过过滤器石英砂滤层,同时利用洗砂器将污染物排出,达到悬浮物的去除、水质净化的目的。 当设备应用于除磷工艺时,需处理的原水投加铝盐或铁盐、石灰乳、金属离子捕捉剂等除磷剂,经管道混合器充分混合反应,生成不溶于水的磷酸铝、磷酸铁、磷酸钙等后,连续不间断通过过滤器石英砂滤层,利用石英砂间隙截留、吸附去除悬浮物,达到除磷的目的。 当设备应用于工业废水深度处理及中水回用时,需处理的原水连续不间断通过过滤器石英砂滤层,在利用石英砂去除悬浮物的同时,滤层表面的生物膜分解水中的有机物,从而使水质得以进一步净化,达到中水回用的目的。 二、工作原理 1、给水过滤 连续流石英砂过滤器是基于逆向流过滤技术,待处理的原水经进水管,通过位于过滤器锥体底部的配水装置均匀进入,水流由下向上逆流通过石英砂滤层,经过滤后的出水通过设备上部集水堰槽收集溢流排出。此过程中原水的污染物被滤层吸附、截留。被污染的石英砂滤料经提砂器提升至设备上部的洗砂器,石英砂在提升、清洗过程中受到空气的搅动,砂粒之间相互碰撞、摩擦,产生紊流、折流、逆流作用,将截留附着在石英砂表面的污染物彻底分离出来,杂质经上升水流带入排污槽排出。清洗净化后的洁净石英砂滤料重力落回滤层。 系统在运行过程中,原水由设备底部向上逆向流出,底部滤层始终处于易污染层。清洗净化后的洁净石英砂滤料重力均匀落回滤床上层,始终处于干净层,有效地防止了滤层被穿透。 原水的过滤与滤料清洗在设备中同时进行,因而过滤系统不受干扰,可不间断连续运行。设备内部无任何活动部件,无需另外设置反冲泵,大大减少了设备故障率,使得系统维护、操作简便,只需操作员工兼管即可。
 2、除磷过滤 需除磷处理的原水,可在线自动投加铝盐或铁盐、石灰乳、金属离子捕捉剂等除磷剂,经管道混合器充分混合反应,生成不溶于水的磷酸铝、磷酸铁、磷酸钙等后,连续不间断通过过滤器石英砂滤层,通过位于过滤器锥体底部的配水装置均匀进入,水流由下向上逆流通过石英砂滤层,经过滤后的出水通过设备上部集水堰槽收集溢流排出。此过程中原水的污染物被滤层吸附、截留。被污染的石英砂滤料经提砂器提升至设备上部的洗砂器,石英砂在提升、清洗过程中受到空气的搅动,砂粒之间相互碰撞、摩擦,产生紊流、折流、逆流作用,将截留附着在石英砂表面的污染物彻底分离出来,杂质经上升水流带入排污槽排出。清洗净化后的洁净石英砂滤料重力落回滤层。 系统在运行过程中,原水由设备底部向上逆向流出,底部滤层始终处于易污染层。清洗净化后的洁净石英砂滤料重力均匀落回滤床上层,始终处于干净层,有效地防止了滤层被穿透。 实施在线自动投药,防止药剂过量投加,避免由于导致出水水质BOD的增高和运行费用的增加,造成浪费。 原水的过滤与滤料清洗在设备中同时进行,因而过滤系统不受干扰,可不间断连续运行。自动在线投药、设备内部无任何活动部件,无需另外设置反冲泵,大大减少了设备故障率,使得系统维护、操作简便,只需操作员工兼管即可。
化学反应机理: 石灰除磷:10Ca2++2OH-+6PO43-→Ca10(OH)2(PO4)6↓ 铝盐除磷:Al3++ PO43-→AlPO4↓ 铁盐除磷:Fe3++ PO43-→FePO4↓
工艺示意:

3、生物脱氮 需深度处理的原水由泵提升送入连续流生物砂过滤器中,经进水管,通过位于过滤器锥体底部的配水装置均匀进入,水流由下向上逆流通过石英砂生物滤床,经生物菌分解、净化后的出水通过设备上部集水堰槽收集溢流排出。此过程中原水的污染物一方面被滤层吸附、截留,另一方面利用原水中丰富的污染物作为营养源,微生物可以在石英砂粗糙的表面生长的繁殖,形成生物膜,原水在逆向上升流的过程中,COD、BOD、NH4-N等污染物被分解去除,从而达到进一步净化的目的。 随着过滤的运行,老化的生物菌不断死亡,形成污泥附着在石英砂表面。被污染的石英砂滤料经提砂器提升至设备上部的洗砂器,石英砂在提升、清洗过程中受到空气的搅动,砂粒之间相互碰撞、摩擦,产生紊流、折流、逆流作用,将截留附着在石英砂表面的死亡的生物菌剥落下来,杂质经上升水流带入排污槽排出。清洗后的石英砂滤料表面新的生物菌迅速繁殖,形成生物膜,重力落回生物滤床。 系统在连续运行、清洗的过程中,由于采用空气提升洗砂的原理,空气从设备底部进入上部排出,使得大量的氧气溶于水中,形成富氧水,为生物菌的生长、繁殖创造了良好的生态环境。 原水的过滤与滤料清洗在设备中同时进行,因而过滤系统不受干扰,可不间断连续运行。设备内部无任何活动部件,无需另外设置反冲泵,大大减少了设备故障率,使得系统维护、操作简便,只需操作员工兼管即可。
化学反应机理: 硝化反应: 化学议程:NH4+ + 2O2 → NO3- + 2H+ + H2O 自氧菌:在水温低于23℃时,相对于亚硝酸菌处于优势生长状态; 氧气需求:4.6mgO2/mgNH4+-N; 污泥产率:0.10-0.15mg/mg去除的氮; 倍增率:<0.01h-1 反硝化反应: 化学议程:5CH3OH + 6NO3- → OH- + 7H2O + 3N2 + 5HCO3- 碳源需求:2.50-3.00mgCH3OH/mgNO3- - N; 污泥产率:0.70-1.30mg/mg氮去除;
工艺示意:

三、产品特点 效率高:连续24小时不间断运行,反冲洗时无需停机; 水质好:特殊的清洗结构,滤料清洗彻底,出水水质稳定; 费用低:无需大功率反冲洗水泵,运行仅需压缩空气及供水泵即可; 维护省:设备内部无任何活动部件,故障率低,操作管理方便; 占地少:过滤器集混凝、沉降、、生化、过滤于一体,流程短,占地少; 易扩建:采用模块式设计,可根据水质、水量灵活增加过滤器数量; 周期短:设备采用集成式结构,可整体运输或现场组装,施工周期较短;
四、设备性能参数
1、给水过滤
水质指标 |
进水水质 |
出水水质 |
S S |
20-30 mg/L |
≤5 mg/L |
浊度 |
5-80 NTU |
3-5 NTU |
色度 |
8-10 Pt |
≤5Pt |
2、除磷过滤
水质指标 |
进水水质 |
出水水质 |
S S |
20-30 mg/L |
≤5 mg/L |
T P |
3-5 mg/L |
≤0.5 mg/L |
3、生物脱氮
水质指标 |
进水水质 |
出水水质 |
S S |
20-30 mg/L |
≤5 mg/L |
NH4-N |
10-20 mg/L |
≤5 mg/L |
NOX-N |
10-15 mg/L |
≤2 mg/L |
CODcr |
60-80 mg/L |
≤50 mg/L |
BOD5 |
15-20 mg/L |
≤10 mg/L |
3、滤料参数表
名 称 |
给水过滤 |
生物脱氮 |
设计滤速 |
10-12m/h |
6-8m/h |
规 格 |
0.9-1.2mm |
1.0-2.0 mm |
有效粒径 |
0.9±0.05mm |
1.2±0.05mm |
1%的粒径值 |
>1.4mm |
>2.2mm |
1%的粒径值 |
<0.7mm |
<1.0mm |
均一性 |
<1.5 |
<1.5 |
盐酸可溶性 |
<1% |
<1% |
含铁量 |
<0.1% |
<0.1% |
腐殖质含量 |
<1000mg/L Pt |
<1000mg/L Pt |
五、设备性能参数 1、圆柱形金属结构
设备型号 |
过滤直径 |
过滤面积 |
罐体高度 mm |
处理能力 |
空气耗量 |
运行荷载 |
mm |
M2 |
A型 |
B型 |
m3/h |
L/min |
t |
CMLG-G-1 |
1200 |
1.1 |
3500 |
4650 |
6-12 |
35 |
6-8 |
CMLG-G-2 |
1600 |
2.0 |
3800 |
5050 |
12-24 |
52 |
10-13 |
CMLG-G-3 |
2000 |
3.1 |
4100 |
5350 |
18-36 |
70 |
18-22 |
CMLG-G-4 |
2400 |
4.5 |
4300 |
5550 |
27-54 |
78 |
23-28 |
CMLG-G-5 |
2600 |
5.3 |
4600 |
5800 |
32-64 |
83 |
32-38 |
CMLG-G-6 |
2800 |
6.1 |
4800 |
6050 |
36-72 |
88 |
40-48 |
CMLG-G-7 |
3000 |
7.0 |
5000 |
6200 |
42-84 |
90 |
50-60 |
CMLG-G-8 |
3200 |
8.0 |
5100 |
6350 |
48-96 |
94 |
60-70- |
2、矩形混凝土结构
设备型号 |
单元尺寸 |
单元数量 |
过滤面积 |
池体高度 mm |
处理能力 |
空气耗量 |
m |
座 |
M2 |
A型 |
B型 |
m3/h |
L/min |
CMLG-T-12 |
2.5×2.5 |
2 |
12 |
4200 |
5450 |
72-144 |
176 |
CMLG-T-24 |
2.5×2.5 |
4 |
24 |
4200 |
5450 |
144-288 |
352 |
CMLG-T-36 |
2.5×2.5 |
6 |
36 |
4200 |
5450 |
216-432 |
528 |
CMLG-T-48 |
2.5×2.5 |
8 |
48 |
4200 |
5450 |
288-576 |
704 |
注:① 表中A型过滤器适用于给水过滤、普通过滤;B型适用于生物脱氮过滤系统;
② 可根据现场条件、水质情况、出水水质要求,设备最大处理能力可做相应的调整。
六、矩形混凝土池布置方式
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